‘Twente wordt het middelpunt van een wereldwijde revolutie in fotonica.’ Het zijn de ronkende woorden in een persbericht over een nieuw te bouwen productiefaciliteit voor fotonische chips op het Kennispark, genaamd New Origin. Aan ambities en zelfverzekerdheid geen gebrek, zou je zeggen.
Aan aandacht voor de fotonica in Twente is sowieso geen gebrek de laatste tijd. Het bezoek van koning Willem-Alexander aan het NanoLab afgelopen december stond in het teken van het vakgebied. De UT, Demcon en TNO gaan samenwerken om innovatie in fotonische chips te versnellen. En dan zijn er nog miljoenen euro’s van zowel Europese als regionale overheden beschikbaar gekomen.
Champions League
Hoe zit het eigenlijk met die revolutie? Hans Hilgenkamp, wetenschappelijk directeur van UT-onderzoeksinstituut MESA+, weet dat de ontwikkeling van de fotonica niet over één nacht ijs gaat, maar tientallen jaren aan wetenschappelijke ontwikkeling doormaakte. ‘Het woord revolutie heeft vooral betrekking op de toenemende rol van fotonica in allerhande toepassingen’, zegt Hilgenkamp, die zelf enkele sportanalogieën gebruikt om de positie daarin van de UT – en Twente in brede zin – te duiden: ‘Noem het pole position of spelen in de Champions League, we staan heel goed gepositioneerd op het gebied van fotonica en hebben een kennisvoorsprong opgebouwd. Nu is het zaak om een productievoorsprong te pakken. Om in die Champions League te blijven spelen – zo je wil.’
'De kracht zit in de combinatie van materiaalkunde en optica'
Ergens is die kennisvoorsprong ontstaan. Decennia geleden al in de UT-laboratoria, vertelt Hilgenkamp. ‘Van oudsher hebben we hier expertise in de materiaalkunde in de micro- en nanotechnologie: de beheersing van materialen op zeer kleine schaal en het maken van structuren en lagen. De optica, een ander vakgebied, kende een vergelijkbare opkomst. We hebben dus op een aantal gebieden sterktes, met sterke onderzoeksgroepen, die uiteindelijk samenkomen in de geïntegreerde fotonica. De kracht zit in die combinatie.’
Die geïntegreerde fotonica moet je zien als structuren op een computerchip die licht kunnen geleiden, legt Hilgenkamp uit. De UT is volgens hem wereldwijd toonaangevend als het gaat om zogeheten siliciumnitride waveguides; lichtgeleiders die amper in kracht verliezen.
Markt
Wat ontstond en ontwikkeld werd in de laboratoria van de UT, leidde tot het oprichten van bedrijven zoals LioniX International, dat de technologie in de afgelopen twintig jaar meer en meer is gaan vermarkten. ‘Vervolgens zie je dat uit de ene sterkte andere sterktes ontstaan’, vertelt Hilgenkamp. ‘Met ook de quantumtechnologie in opkomst, ontstond bijvoorbeeld een paar jaar geleden een andere spin-off, QuiX Quantum. Zij zijn de laatste tijd in hun vakgebied overal bovenin de wereldwijde toplijsten terug te vinden.’
Zo is het plaatje van het Twentse aanbod snel geschetst: de materiaalkunde en optica vonden elkaar en gingen verder in de geïntegreerde fotonica. Die technologie had vervolgens potentie om vermarkt te worden. Dan is de logische vraag: als dit het aanbod is, hoe zit het met de vraag? ‘Met alle ontwikkelingen in de informatietechnologie zijn er nieuwe systemen nodig om op een efficiënte wijze met die technologie aan de gang te gaan. Elke toepassing heeft z’n eigen randvoorwaarden, maar voor sommige is het ideaal om licht te gebruiken om informatie te transporteren in plaats van elektronen’, aldus Hilgenkamp. ‘Dat zie je bijvoorbeeld al met glasvezelverbindingen. Voor autonoom transport en satelliet-, detectie- en communicatiesystemen in de toekomst kan het zeer gunstig zijn om fotonische chips te gebruiken, in plaats van elektrische. Maar het is altijd een trade-off tussen licht en elektriciteit.’
Tijdens het werkbezoek van koning Willem-Alexander afgelopen december. Links: Hans Hilgenkamp. Rechts: hoogleraar Guus Rijnders.
Chipfabriek
Nu die vraag naar de fotonica toeneemt, ontstaat er dus een markt, ziet de wetenschappelijk directeur. ‘Dan is het heel opportuun om er op tijd bij te zijn, om naast die kennisvoorsprong ook die productievoorsprong te hebben’, aldus Hilgenkamp. Zodoende komt New Origin het plaatje binnen, een zogeheten foundry voor de productie van siliciumnitride fotonische chips. Die chipfabriek moet verrijzen op het Kennispark en eind 2026 operationeel zijn. De faciliteit zou niet alleen tientallen nieuwe banen creëren, maar ook de samenwerking tussen allerlei partijen – van fundamenteel wetenschapper tot fotonica-startup – aanwakkeren.
Dat zijn de plannen in ieder geval. Wat al zienderogen gebeurt is dat fotonica in Twente steeds meer ‘massa’ begint te krijgen. Ook de financiële impulsen komen uit allerlei hoeken. Zo is er miljoenenfinanciering vanuit het Nationaal Groeifonds in de vorm van PhotonDelta. Afgelopen november ontving de UT daarnaast 15 miljoen euro aan Europese subsidie voor de ontwikkeling van fotonische chips. En met de vestiging op de UT van drie zogenaamde Joint Innovation Centers van onderzoeksinstituut TNO is ook nog eens een miljoeneninvestering gemoeid vanuit de Provincie Overijssel en Twente Board.
'Het belangrijkste aspect is de kennis en expertise. Met alleen een zak geld ga je dat niet nabootsen'
Hoezeer de wind ook in de rug staat, kijkt ‘Twente’ niet met enige jaloezie naar ‘Eindhoven’? Immers, als het gaat om een andere recente zak geld die werd uitgedeeld, Project Beethoven, was Eindhoven met afstand spekkoper. En met ASML heeft die regio een internationale gigant ‘in huis’. Volgens Hilgenkamp valt het alleszins mee met de argusogen. ‘Voor een deel is Project Beethoven een investeringsprogramma voor de ruimtelijke infrastructuur rondom ASML, maar het is ook een deel talentontwikkeling waarvoor een aanzienlijke hoeveelheid geld naar Twente komt. De UT is de tweede belangrijkste universiteit waar ASML mee werkt, dus ook wij hebben een sterke verbondenheid met het bedrijf. ASML heeft de overheid nodig om te investeren, maar ook talent – van MBO tot academisch – om verder te groeien. Daarin spelen we als gehele regio een belangrijke rol.’ Bovendien ‘bijten’ beide regio’s elkaar niet als het gaat om de fotonica, vervolgt Hilgenkamp. ‘Waar Eindhoven zich vooral richt op de actieve fotonica, zoals lichtbronnen, doen wij dat op de lichtgeleiders. Je hebt allebei nodig om verder te komen, het is een samenspel van verschillende expertises.’
Internationaliseringswet
Zijn er factoren die de genoemde fotonica-‘revolutie’ in Twente in de weg kunnen zitten? Een regio met meer geld en massa die er met de buit vandoor gaat bijvoorbeeld? Een gebrek aan investeringen misschien? Hilgenkamp vreest niet voor kapers op de kust. ‘Het belangrijkste aspect is de kennis en expertise van de mensen die decennialang is opgebouwd. Met alleen een zak geld ga je dat niet nabootsen. Belangrijk is wel dat je blijft investeren en doorontwikkelen als je aan de top wil blijven. Stilstand is achteruitgang. Natuurlijk weet je niet hoe de overheid met investeringen omgaat, als PhotonDelta op een gegeven moment stopt. Wat er gebeurt is gebaseerd op een visie, die we blijven ontwikkelen en opschalen. We moeten ondernemend zijn. Dus moet je ergens in geloven.’
Waar Hilgenkamp zich meer zorgen over maakt, is de internationaliseringsdiscussie en de naderende Wet Internationalisering in Balans. ‘Het zijn uiteindelijk de mensen die het moeten doen. Willen we deze technologie verder brengen, dan hebben we ook internationale talenten nodig. Dat zie je bij ons, dat zie je bij de bedrijven. Bovendien dragen ze bij aan Nederland. Als je die groep weghaalt, dan hebben we een probleem. Als je het puur bedrijfsmatig bekijkt geldt dat ook voor de BV Nederland. Het lijkt me niet verstandig om onze grenzen hoog op te trekken.’
‘Sterke schouders’
De rol die de UT speelt in de ontwikkeling van fotonica is en blijft volgens Hilgenkamp een belangrijke. ‘We zijn als universiteit een belangrijk onderdeel van het regionale ecosysteem. We hebben een paar sterke schouders die we eronder kunnen zetten om dit verder te ontwikkelen. We verleggen de grenzen van de wetenschap, dat is onze rol als universiteit. Maar ook om een positieve bijdrage te leveren aan de regio. Dus ook het helpen bij het opschalen.’
'We zijn zeker geen kleine speler. Anders was de koning hier niet langsgekomen'
Of dat niet ten koste gaat van precies datgene waar de huidige technologie de wind in mee heeft, de fundamentele wetenschap? ‘Nee, dat hoeft zeker niet het geval te zijn. De apparatuur in het NanoLab – aangeschaft van de recente Europese subsidie – kan een belangrijke rol spelen in het funderende onderzoek. In dit geval naar het gebruik van aluminiumoxide in de fotonica – waar overigens ook al een spin-off uit is ontstaan met Aluvia Photonics.’
Het vat in een notendop ook het bezoek van de koning afgelopen december samen. Het NanoLab waarin de fundamentele wetenschappers en het bedrijfsleven naast elkaar werken. Het werkbezoek van de koning is volgens Hilgenkamp precies het bewijs van de pole position van Twente. ‘En een compliment en erkenning voor het werk dat iedereen hier doet. Hij is natuurlijk op verschillende plekken geweest, van ASML tot vergelijkbare faciliteiten in de Verenigde Staten. Aan de vragen die hij stelde werd ons goed duidelijk dat hij goed in de materie zit. Nee, we zijn zeker geen kleine speler. Anders was hij hier niet langsgekomen.’
